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¿Por qué no se estudian tanto las representaciones de monoides?

Me parece que todos los libros sobre teoría de la representación saltos en grupos de inmediato, aunque las ideas subyacentes, tales como representaciones, de convolución de álgebras, etc. realmente no hacer uso explícito de la recíproca. Esto conduce a la bastante natural la pregunta de cuánto de la teoría de la representación aún trabaja para monoids (o incluso semigroups)?

Me imagino que irreducible representaciones probablemente existe en alguna forma, ya que todo lo que realmente necesita es tener alguna manera de reducir monoid-los módulos a través de los números complejos. Por supuesto, también podría ser que monoid teoría de la representación es en cierta forma errónea y se reduce a algo aburrido, por razones que no son evidentes para mí en este momento.

87voto

Paul Puntos 555

Cada vez que veo gente que lo usa Jóvenes de cuadros para analizar las representaciones de $GL_n$ incluyen una apologética "nosotros sólo vamos a considerar el polinomio de representaciones, es decir, no $det^{-1}$". Es decir, que realmente están pensando acerca de las representaciones de la monoid $M_n$. Pero monoid representaciones (y monoids) no son tan de moda como el grupo de representaciones, supongo. Este caso es especial, en que $GL_n$ es denso en $M_n$, por lo que el grupo de rep determina la monoid rep.

Por qué quieren $M_n$ repeticiones en lugar de $GL_n$? Porque ellos realmente quieren representantes de toda la categoría de $\bf Vec$, es decir, functors ${\bf Vec} \to {\bf Vec}$, como "alt plaza". Entonces uno puede restringir un functor para el solo objeto de ${\mathbb C}^n$ y su endomorphisms, la obtención de un representante de $M_n$, y luego restringir aún más a $GL_n$.

76voto

Vetle Puntos 413

Sin duda irreductible de las representaciones de existir; uno todavía puede construir el monoid algebra de un monoid y considerar los módulos a través de la álgebra. Pero Maschke del teorema es falso en general para finitos monoids. En efecto, considerar la monoid $M = \langle x | x^3 = x^2 \rangle$. Complejo (por el bien del argumento) las representaciones de $M$ son las mismas que las representaciones de la monoid álgebra $\mathbb{C}[x]/(x^3 - x^2)$ e esta álgebra no es semisimple, por lo que su finito-dimensional representaciones no son completamente reducible. (Tenga en cuenta que la prueba usual de Maschke del teorema de falla miserablemente; no se pueden promedio interno de productos a través de una monoid sin inversos, y cualquier representación unitaria de un monoid tiene para el factor a través del grupo de Grothendieck).

Por lo tanto, parte de la respuesta puede ser simplemente que la teoría de la representación de monoids es inherentemente más complicado. Aunque esto no parece ser que no destacó mucho en los libros de texto, teniendo inversas, es bastante importante característica de la estructura de los grupos; se dota a las álgebras de grupo con un antípoda y dota a la categoría de representaciones de un grupo con duales.

68voto

Luc Hermitte Puntos 14171

La teoría de la representación de finito semigroups es una interesante mezcla de grupo de teoría de la representación y la teoría de la representación de finito dimensionales álgebras. El tema es tanto la edad, de volver a la A. H. Clifford (de Clifford teoría en grupo de teoría de la representación), y al mismo tiempo está en su infancia.

La razón por la que semigroup teoría de la representación no está tan bien estudiado, en mi opinión, radica en sus orígenes. Una descripción de los módulos sencillos para un finito semigroup fue dado por el trabajo de Clifford, Munn y Ponizovsky en los años cuarenta y cincuenta. Se aclaró Rodas y Zalcstein y por Lallement y Petrich en la década de los sesenta. A grandes rasgos las principales teorema establece que todas las representaciones irreducibles de un número finito de semigroup puede ser construido a partir de representaciones irreducibles de los grupos finitos asociado de un modo más explícito. Lamentablemente, esta hermosa obra fue escrita utilizando en gran medida de la teoría de la estructura de finito semigroups, que no es ampliamente conocido, y por lo que la literatura es prácticamente inaccesibles para los no especialistas. El enfoque utilizado aquí prefigura el desarrollo de estratificado y quasihereditary álgebras por Cline, Parshall y Scott. De hecho, en 1972, Nico calcula un límite en la dimensión global de la algebra de un número finito de von Neumann regula semigroup por la búsqueda de una secuencia de la herencia de los ideales y el descubrimiento de que el obligado se da en la dimensión global de años antes de que la noción de herencia ideal fue inventado.

La tabla de caracteres de un número finito de semigroup se investigó en los años sesenta y setenta, y han demostrado ser invertible (aunque no es ortogonal, como en el caso del grupo). Un método para escribir una función de clase como una combinación lineal de irreductible de los personajes fue dado que reúne la situación de grupo con Möbius inversión en el posets.

El progreso en finitos semigroup teoría de la representación, a continuación, más o menos estancado durante un número de años. Creo que esto fue por dos razones principales.

  1. Hubo una falta de aplicaciones.
  2. Semigroup álgebras son casi nunca semisimple y la moderna teoría de la representación de aljabas, etc. sólo fueron inventados en la década de los setenta. Por entonces finito semigroup teóricos estaban interesados en otros problemas, y que la mayoría eran conscientes de la evolución de la teoría de la representación de finito dimensionales álgebras.

En la década de los ochenta y principios de los noventa, hubo alguna nueva investigación de la teoría de la representación de finito semigroups, debido, principalmente, a Putcha, Okninski, Renner y sus colaboradores. En particular, las conexiones con el carcaj y quasihereditary álgebras y otros aspectos de la moderna teoría de la representación se hicieron.

La última década ha visto un renacimiento en el tema de semigroup teoría de la representación, espoleado por probabilists y algebraicas combinatorialists. Bidigare, Hanlon, Rockmore, Diaconis y Marrón, para nombrar algunos, han demostrado que un número de caminos aleatorios son mucho más fácil de usar semigroup representación de utilizar el grupo de teoría de la representación. Por ejemplo, es casi trivial para calcular los autovalores de la baraja barajar y la parte superior-a-aleatoria shuffle utilizando semigroup teoría. Es más difícil el uso de la teoría de representaciones del grupo simétrico. Por otra parte, la diagonalizabilty de estos paseos no es explicada por la teoría de grupo, pero esto se explica por semigroup teoría.

También Bidigare la observación de que Salomón descenso del álgebra asociada a un determinado grupo de Coxeter es una subalgebra de un hyperplane cara semigroup álgebra ha sido importante para la gente en la combinatoria algebraica. También hay aplicaciones de semigroup la teoría a la teoría de autómatas, en particular, en relación a la notoria Cerny conjetura sobre la sincronización de autómatas.

En el último año, una media docena de artículos en semigroup teoría de la representación han aparecido en el ArXiv, muchos por nonsemigroup teóricos. Espero que la tendencia va a continuar. Ahora sabemos cómo calcular el carcaj de una gran clase de finito semigroups, describir en semigroup teórico términos proyectivos indecomposable módulos y para algunas clases de técnicas de computación en la dimensión global. Semigroups básicos de álgebra de operadores en un determinado campo se han descrito.

Lo que se necesita es un libro que cubre todo esto para el público en general!

Edit. Nuestro nuevo papel da una estrecha relación entre la monoid teoría de la representación, poset de la topología y de Leray números de simplicial complejos con la clasificación de los espacios de categorías pequeñas tirado. Si navegando por este papel no convencerlo de que monoid teoría de la representación tiene algo, entonces no sé qué lo hará.

Edit. (2/18/14) Ya que esta pregunta sólo he topado, permítanme añadir el nuevo papel http://arxiv.org/abs/1401.4250 lo que da una introducción general a las cadenas de Markov y semigroup teoría de la representación y nuevos ejemplos.

Editar(4/1/15). Desde esta pregunta sólo he topado de nuevo, permítanme añadir que estoy en el proceso de escribir un libro sobre la teoría de la representación de monoids. En un sentido comencé a escribir este libro porque de esta pregunta (que fue el primer MO pregunta he contestado). Esperemos que el libro va a ser una respuesta a esta pregunta. Voy a hacer un enlace disponible dentro de poco a partir de mi página del blog.

55voto

Zameer Manji Puntos 1213

Un ejemplo común de un monoid es el monoid $\mathbb N$ de los números naturales. El monoid anillo de $\mathbb C[\mathbb N]$ es igual al polinomio anillo de $\mathbb C[T]$; el estudio de este anillo y sus módulos (que son sólo representaciones de $\mathbb N$) es bastante estándar tema en el álgebra. De manera más general, si el ideal $I \subset \mathbb C[T_1,\ldots,T_n]$ es el generado por las diferencias de pares de monomials $m_i(\underline{T}) - m_i'(\underline{T})$ ($i = 1,\ldots,s$), a continuación, el cociente $\mathbb C[T_1,\ldots,T_n]/I$ es igual a la monoid anillo de los asociados conmutativa monoid $$\langle T_1,\ldots, T_n \, | \, m_i(\underline{T}) = m_i'(\underline{T}) (i = 1,\ldots,s)\rangle.$$ (En su respuesta, Qiaochu da la ejemplo de $\mathbb C[T]/(T^2-T^3)$.) Este tipo de anillos vienen hasta un poco en el estudio de tóricas de la geometría y de registro de la geometría; son especialmente agradable ejemplos de afín anillos. Representaciones de la correspondiente monoids son sólo los módulos a través de estos anillos.

Sin embargo, cuando la gente del estudio de estos anillos y sus módulos, tienden a utilizar el lenguaje de la álgebra conmutativa y geometría algebraica (y también un buen montón de combinatoria del lenguaje, en el contexto de la geometría tórica). Por las razones que se observó en otras respuestas, no parece ser que una gran ventaja para el uso de una mayor representación de la teoría de la punto de vista, debido a que estos anillos son menos especiales (entre todos los anillos), a continuación, el grupo de anillos.

31voto

Yaakov Ellis Puntos 15470

Las representaciones de tipos especiales de monoides se estudian bastante: un ejemplo son los temblores, cuya teoría de representación es más o menos la misma que la de su monoide asociado.

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